EP4646365A1

EP4646365A1 - Dispositif pour le crochetage d'un element mobile

Info

Publication number: EP4646365A1
Application number: EP24700177.9A
Authority: EP
Inventors: Ludovic Dufay
Original assignee: Safran Landing Systems SAS
Current assignee: Safran Landing Systems SAS
Priority date: 2023-01-06
Filing date: 2024-01-02
Publication date: 2025-11-12
Also published as: WO2024146882A1; FR3144809A1; CN120476077A

Abstract

Dispositif (10, 10') pour le crochetage d'un élément mobile (T) par un crochet (C), le dispositif comprenant une olive (11, 11') montée mobile en translation sur un arbre (12) entre deux positions extrêmes selon un axe longitudinal de l'arbre, et rappelée dans une position de repos agencée entre les deux positions extrêmes par des moyens de rappel élastique (18.1, 18.2).

Description

DISPOSITIF POUR LE CROCHETAGE D’UN ELEMENT MOBILE La présente invention concerne un dispositif pour le crochetage d’un élément mobile tel que ceux utilisés dans les aéronefs pour la retenue en position rentrée d’atterrisseurs de l’aéronef, pour la retenue en position fermée de portes de fermeture de soutes, et plus généralement pour la retenue de tout élément mobile de l’aéronef dans l’une de ses positions. ARRIERE PLAN DE L’INVENTION Les aéronefs comportent un certain nombre d’éléments mobiles entre une première position et une deuxième position, tels que des atterrisseurs ou des portes de fermeture de soute. Comme illustré à la figure 1, ces éléments mobiles sont traditionnellement munis d’une olive 1 adaptée à être crochetée par un crochet 2 d’un boîtier d’accrochage porté par la structure de l’aéronef (ou inversement) pour immobiliser les éléments mobiles dans au moins l’une des positions précitées. L’olive 1 se présente généralement sous la forme d’un corps de révolution comportant une surface externe convexe ou cylindrique pour sa coopération avec le crochet 2, ainsi qu’un orifice axial via lequel l’olive 1 est reçue librement tournante autour d’un axe X entre deux joues 3 d’un support 4 rapporté sur l’élément mobile ou la structure de l’aéronef. Par extension, tout élément destiné à être crocheté de manière analogue est nommé « olive » même si sa forme extérieure n’est pas celle d’une olive. Il apparait qu’en service, les portes de fermeture de soutes subissent, notamment en vol ou lors d’une séquence d’ouverture-fermeture, des déformations tendant à provoquer un déplacement de l’olive 1 à l’intérieur du crochet 2. C’est également le cas pour les trains d’atterrissage, en particulier lorsqu’ils sont fixés à des éléments de structures relativement souples. Lorsque le déplacement de l’olive 1 est sensiblement perpendiculaire à l’axe X, l’olive 1 aura tendance à rouler sur une surface de crochetage du crochet 2 en tournant autour de l’axe X. En revanche, lorsque le déplacement de l’olive 1 est sensiblement colinéaire à l’axe X, il se traduira par l’un des deux phénomènes suivants. S’il n’y a pas de glissement entre la surface externe de l’olive 1 et la surface de crochetage du crochet 2, l’olive 1 transmettra l’intégralité de son déplacement au crochet 2, ce qui peut engendrer un endommagement structurel dudit crochet 2 et/ou des autres éléments du boîtier d’accrochage. Qui plus est, au moment de libérer l’olive 1, l’effort de frottement conséquent entre l’olive 1 et le crochet 2 peut être de nature à réduire les performances du dispositif de crochetage, voire même à rendre impossible la libération de l’olive 1 par le crochet 2. S’il y a un glissement entre la surface externe de l’olive 1 et la surface de crochetage du crochet 2, l’olive 1 glissera sur ladite surface de crochetage du crochet 2, ce qui peut engendrer, en fonction de l’effort de frottement existant entre l’olive 1 et le crochet 2, une usure plus ou moins prononcée de la surface externe de l’olive 1 et/ou de la surface de crochetage du crochet 2. Cette usure peut provoquer une adhésion entre l’olive 1 et le crochet 2 et/ou des dépressions dans ladite olive 1 et ledit crochet 2 engendrant une modification des équilibres. Qui plus est, l’effort de frottement existant entre l’olive 1 et le crochet 2 est transmis au crochet 2 et aux autres éléments du boîtier d’accrochage, ce qui peut réduire les performances du dispositif de crochetage. Pour pallier les inconvénients précités, il existe des dispositifs de crochetage visant à rendre la fixation du boîtier d’accrochage mobile pour gérer des déplacements importants de l’olive 1 et maintenir le boîtier d’accrochage en place lorsque l’olive 1 est absente. Dans le cas des atterrisseurs, ce système comprend par exemple des bielles élastiques reliant le boîtier d’accrochage à la structure de l’aéronef, ce qui augmentent considérablement le poids et la complexité du dispositif de crochetage. OBJET DE L’INVENTION L’invention a donc pour but de proposer un dispositif au poids contenu et simple pour le crochetage d’un élément mobile par un crochet de verrouillage permettant d’obvier au moins en partie aux inconvénients précités. RESUME DE L'INVENTION A cet effet, l’invention propose un dispositif pour le crochetage d’un élément mobile par un crochet, comprenant une olive montée mobile en translation sur un arbre entre deux positions extrêmes selon un axe longitudinal de l’arbre, et rappelée dans une position de repos agencée entre les deux positions extrêmes par des moyens de rappel élastique. Ainsi, lorsque l’olive est crochetée par un crochet, tout effort axial transmis par l’olive au crochet est limité par la raideur des moyens de rappel élastique, et non par le frottement entre la surface externe de l’olive et la surface de crochetage du crochet, ce qui par conséquent réduit l’usure desdites surfaces. De manière particulière, le dispositif comprend une chape destinée à être rapportée sur l’élément mobile, la chape comportant deux joues portant chacune une extrémité de l’arbre et entre lesquelles s’étend l’olive. Selon une caractéristique particulière, les moyens de rappel élastique comprennent au moins un ressort hélicoïdal s’étendant entre l’olive et l’une des joues de la chape. De manière particulière, les extrémités du ressort sont chacune emmanchées sur une bague de guidage montée coulissante sur l’arbre, les bagues de guidage étant agencées de manière à assurer un guidage du ressort sans contact avec l’arbre. De manière particulière, les moyens de rappel élastique comprennent un premier ressort hélicoïdal s’étendant entre l’une des joues et l’olive, et un deuxième ressort hélicoïdal s’étendant entre l’autre des joues et l’olive. Avantageusement, l’olive comprend un corps comprenant une surface externe délimitée par un premier épaulement et un deuxième épaulement définissant ensemble une zone d’accueil du crochet. Une telle surface permet notamment de limiter le glissement entre l’olive et le crochet, et donc de limiter l’usure abrasive et de garantir une zone de contact précise entre l’olive et le crochet. De manière particulière, le corps comprend une première collerette et une deuxième collerette formant respectivement le premier épaulement et le deuxième épaulement, la première collerette et la deuxième collerette comprenant chacune une face externe de forme tronconique pour former une rampe de guidage permettant d’engager le crochet entre le premier épaulement et le deuxième épaulement. L’invention concerne aussi une trappe d’aéronef équipée d’un tel dispositif. L’invention concerne également un atterrisseur d’aéronef équipé d’un tel dispositif. L’invention concerne en outre un aéronef comprenant au moins une telle trappe ou au moins un tel atterrisseur, le crochet étant fixé à une structure de l’aéronef. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L’invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des dessins annexés, parmi lesquels : [Fig. 1] la figure 1 est une vue en perspective d’un dispositif pour le crochetage d’un élément mobile, selon l’art antérieur ; [Fig. 2] la figure 2 est une vue schématique d’un système de retenue d’une trappe d’un atterrisseur d’aéronef en position fermée ; [Fig. 3A] la figure 3A est une vue en perspective d’un dispositif pour le crochetage de la trappe de l’atterrisseur illustré à la figure 2, selon un mode de réalisation particulier de l’invention ; [Fig. 3B] la figure 3B est une vue en coupe axiale du dispositif illustré à la figure 3A ; [Fig. 4A] la figure 4A est une vue en perspective d’une variante du dispositif illustré à la figure 3A ; [Fig. 4B] la figure 4B est une vue en coupe axiale du dispositif illustré à la figure 4A. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION En référence à la figure 2, l’invention est ici décrite en relation avec un aéronef A comprenant un atterrisseur L articulé sur une structure S de l’aéronef A entre une position déployée illustrée ici et une position rétractée dans laquelle l’atterrisseur L est reçu dans une soute H refermable par une trappe T. Un vérin V double effet est attelé à la trappe T et permet de manœuvrer celle-ci entre une position ouverte permettant le déploiement et la rétraction de l’atterrisseur L, et une position fermée dans laquelle la trappe T referme la soute H. De façon connue, la trappe T est maintenue en position fermée par un boîtier d’accrochage B solidaire de la structure S de l’aéronef A. Le boîtier d’accrochage B est muni d’un crochet C permettant de crocheter une olive 11 solidaire de la trappe T lorsque ladite trappe T arrive en position fermée. Comme illustré aux figures 3A-3B, l’olive 11 se présente sous la forme d’un corps de révolution. Le corps comporte une surface externe 11.1, incurvée et convexe, pour sa coopération avec une surface de crochetage du crochet C, ainsi qu’un orifice longitudinal 11.2 cylindrique via lequel l’olive 11 est traversée par un arbre 12 cylindrique creux. L’arbre 12 s’étend selon un axe X et a un diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre de l’orifice longitudinal 11.2, de sorte que l’olive 11 est montée mobile en rotation autour de l’axe X sur l’arbre 12, mais aussi mobile en translation selon ledit axe X. L’arbre 12 a une première extrémité 12.1 reçue dans une bague de centrage 13 à collerette qui est montée dans un alésage d’une première joue 14.1 d’une chape 14, et une deuxième extrémité 12.2, opposée à la première extrémité 12.1, reçue dans une autre bague de centrage 13 à collerette qui est montée dans un alésage d’une deuxième joue 14.2 de la chape 14. L’olive 11 s’étend ainsi entre la première joue 14.1 et la deuxième joue 14.2, la chape 14 étant fixée sur la trappe T. L’arbre 12 est traversé de bout en bout par une vis 15 ayant une extrémité pourvue d’une tête 15.1 s’étendant en saillie de la première joue 14.1, l’autre extrémité de la vis 15 étant munie d’un filetage 15.2 qui s’étend en saillie de la deuxième joue 14.2 et sur lequel est vissé un écrou 16. La tête 15.1 de vis et l’écrou 16 sont respectivement en appui contre la première joue 14.1 et la deuxième joue 14.2 via une rondelle d’appui 17. La vis 15 et l’écrou 16 forment un boulon agencé pour maintenir l’arbre 12 entre la première joue 14.1 et la deuxième joue 14.2 de la chape 14. Entre la première joue 14.1 et l’olive 11 s’étend un premier ressort 18.1 hélicoïdal de compression s’enroulant autour de l’arbre 12. Les extrémités du premier ressort sont chacune emmanchées sur une bague de guidage 19 à collerette qui est montée coulissante sur l’arbre 12 de manière à assurer un guidage du premier ressort 18.1 sans contact avec l’arbre 12. L’une des bagues de guidage 19 est en appui contre une première extrémité de l’olive 11 via une rondelle de friction 20 interposée entre la bague de guidage 19 et la première extrémité de l’olive 11, tandis que l’autre des bagues de guidage 19 est en appui contre la première joue 14.1 via une autre rondelle de friction 20 interposée entre ladite bague de guidage 19 et ladite première joue 14.1. Les bagues de guidage 19 sont espacées d’une première distance d1 permettant d’assurer un déplacement de l’olive 11 vers une première position extrême dans laquelle la première distance d1 est nulle. De façon similaire, entre la deuxième joue 14.2 et l’olive 11 s’étend un deuxième ressort 18.2 hélicoïdal de compression s’enroulant autour de l’arbre 12. Les extrémités du deuxième ressort 18.2 sont chacune emmanchées sur une bague de guidage 19 à collerette qui est montée coulissante sur l’arbre 12 de manière à assurer un guidage du deuxième ressort 18.2 sans contact avec l’arbre 12. L’une des bagues de guidage 19 est en appui contre une deuxième extrémité de l’olive 11 via une rondelle de friction 20 interposée entre la bague de guidage 19 et la deuxième extrémité de l’olive 11, tandis que l’autre des bagues de guidage 19 est en appui contre la deuxième joue 14.2 via une autre rondelle de friction 20 interposée entre ladite bague de guidage 19 et ladite deuxième joue 14.2. Les bagues de guidage 19 sont espacées d’une deuxième distance d2 permettant d’assurer un déplacement de l’olive 11 vers une deuxième position extrême dans laquelle la deuxième distance d2 est nulle. Le premier ressort 18.1 est agencé de manière à exercer sur l’olive 11 une première force de poussée F1 qui est sensiblement colinéaire à l’axe X et qui tend à déplacer l’olive 11 vers la deuxième joue 14.2. La première force de poussée F1 augmente au fur et à mesure que l’olive se rapproche de la première joue 14.1, et à l’inverse diminue au fur et à mesure que l’olive 11 s’éloigne de la première joue 14.1. De façon similaire, le deuxième ressort 18.2 est agencé de manière à exercer sur l’olive 11 une deuxième force de poussée F2 qui est sensiblement colinéaire à l’axe X et qui tend à déplacer l’olive 11 vers la première joue 14.1. La deuxième force de poussée F2 augmente au fur et à mesure que l’olive 11 se rapproche de la deuxième joue 14.2, et à l’inverse diminue au fur et à mesure que l’olive s’éloigne de la deuxième joue 14.2. Ainsi, l’olive 11 adopte, au repos, une position d’équilibre agencée entre la première position extrême et la deuxième position extrême, et dans laquelle la première force de poussée F1 exercée par le premier ressort 18.1 et la deuxième force de poussée F2 exercée par le deuxième ressort 18.2 s’annulent, aucune des première et deuxième distances d1, d2 étant nulle. L’olive 11 est dite « flottante ». Le premier ressort 18.1 est ici identique au deuxième ressort 18.2 (même longueur, même nombre et diamètre de spire, même raideur…), de sorte qu’en position d’équilibre, l’olive 11 est centrée entre les première et deuxième joues 14.1, 14.2. La première distance d1 séparant les bagues de guidage 19 du premier ressort 18.2 est alors identique à la deuxième distance d2 séparant les bagues de guidage 19 du deuxième ressort 18.2. L’olive 11, l’arbre 12, les bagues de centrage 13, la chape 14, la vis 15, l’écrou 16, les rondelles d’appui 17, le premier ressort 18.1, le deuxième ressort 18.2, les bagues de guidage 19 et les rondelles de friction 20 forment ensemble un dispositif 10 pour le crochetage de la trappe T par le crochet C. On comprendra que l’effort axial transmis par l’olive 11 au crochet C est ici limité par la raideur du premier ressort 18.1 et par la raideur du deuxième ressort 18.2, et non par la friction entre la surface externe 11.1 de l’olive 11 et la surface de crochetage du crochet C, de sorte que l’effort est bien plus faible et bien plus stable comparé aux olives dites « fixes ». Tant qu’un certain niveau de frottement est maintenu entre l’olive 11 et le crochet C, l’olive 11 reste immobile par rapport au crochet C : le frottement entre ladite olive 11 et ledit crochet C est alors bénéfique. On notera que la première distance d1 et la deuxième distance d2 sont prédéterminées de manière à être suffisamment grandes pour assurer une course fonctionnelle de l’olive 11 permettant de limiter la transmission d’efforts entre l’olive 11 et le crochet C, mais aussi suffisamment petites pour que, en cas de rupture de l’un du premier ressort 18.1 ou du deuxième ressort 18.2, l’olive 11 reste suffisamment proche de sa position d’équilibre pour rester fonctionnelle. On notera également que les rondelles de friction 20 permettent une rotation de l’olive 11 autour de l’axe X tout en maîtrisant le couple résistif s’opposant à la rotation de ladite olive 11. On notera en outre que les raideurs du premier ressort 18.1 et du deuxième ressort 18.2 sont prédéterminées de manière à ce que le premier ressort 18.1 et le deuxième ressort 18.2 maintiennent l’olive 11 dans sa position d’équilibre lorsque ladite olive 11 est désengagée du crochet C tout en minimisant leur force de rappel. Les figures 4A-4B illustre un dispositif 10’ qui n’est autre qu’une variante du dispositif 10 illustré aux figures 3A-3B. Le dispositif 10’ diffère du dispositif 10 en ce que le corps de l’olive 11’ comprend une surface externe 11.1’ légèrement convexe qui s’étend entre un premier épaulement 11.3’ et un deuxième épaulement 11.4’ définissant une zone d’accueil du crochet C. Le premier épaulement 11.3’ et le deuxième épaulement 11.4’ sont formés respectivement par une première collerette 11.5’ et une deuxième collerette 11.6’ qui définissent une zone d’engagement du crochet C. La première collerette 11.5’ et la deuxième collerette 11.6’ sont conformées pour garantir un centrage, selon l’axe X, de l’olive 11’ par rapport au crochet C lors du crochetage. A cet effet, la première collerette 11.5’ et la deuxième collerette 11.6’ comprennent une surface externe 11.7’, 11.8’ de forme tronconique qui définit une rampe de guidage permettant d’engager le crochet entre le premier épaulement 11.3’ et le deuxième épaulement 11.4’, lesdits premier et deuxième épaulements 11.3’, 11.4’ étant espacés d’une distance D légèrement supérieure à une largeur du crochet pour former un jeu fonctionnel. Les surfaces externes 11.7’, 11.8’ convergent l’une vers l’autre en allant vers l’axe X. Ainsi, même dans des conditions sévères d’utilisation, le glissement entre l’olive 11’ et le crochet C reste limité au jeu fonctionnel, ce qui limite l’usure abrasive de la surface convexe 11.1’ de l’olive 11’ et/ou de la surface de crochetage du crochet C, et garantit une zone de contact précise entre l’olive 11’ et le crochet C. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée au mode de réalisation décrit mais englobe toute variante entrant dans le champ de l’invention telle que définie par les revendications. Le premier ressort 18.1 et le deuxième ressort 18.2 peuvent être remplacés par tout moyen de rappel élastique permettant de rappeler l’olive 11, 11’ dans sa position d’équilibre (ressort ondulé, empilement de rondelles élastiques de type Belleville…). En cas de différence de longueur entre le premier ressort 18.1 et le deuxième ressort 18.2, le nombre ou l’épaisseur des rondelles de friction pourront être adaptés en fonction des besoins de centrage de l’olive 11, 11’. De manière générale, tout dispositif de réglage pourra être employé pour, au besoin, assurer le centrage de l’olive 11, 11’. Bien qu’il soit avantageux d’avoir une rondelle de friction 20 entre l’olive 11, 11’ et chaque bague 19 ainsi qu’entre chaque bague 19 et chaque bague 13, on pourrait n’avoir des rondelles de friction 20 qu’entre l’olive 11, 11’ et les bagues 19 ou entre les bagues 19 et les bagues 13. Les bagues 13, 19 sont facultatives. Le dispositif 10, 10’ peut comprendre des roulements à bille, rouleaux ou aiguilles pour faciliter la rotation de l’olive 11 par rapport à la chape. Bien que les moyens de rappel élastique du dispositif 10, 10’ comprennent ici deux ressorts 18.1, 18.2, ils pourraient n’en comprendre qu’un. Bien que les épaulements 11.3’, 11.4’ soient ici agencés pour s’appuyer sur des flancs du crochet C afin de centrer l’olive 11’ par rapport audit crochet C, ils peuvent aussi s’appuyer sur tout autre partie du boîtier d’accrochage B, comme par exemple sur des semelles fixées à un carter du boîtier d’accrochage B. Le dispositif 10, 10’ peut être fixé directement sur la trappe T ou déporté par le biais d’un embiellage. Bien que le dispositif 10, 10’ soit ici rapporté sur la trappe T, il peut aussi être directement usiné sur la trappe T. Bien que le dispositif 10, 10’ soit ici rapporté sur la trappe T, il peut aussi être rapporté sur l’atterrisseur L. De manière générale, le dispositif 10, 10’ peut être rapporté sur toute trappe de l’aéronef A (trappe de générateur de secours, porte d’accès, porte cargo…). De manière encore plus générale, le dispositif 10, 10’ peut être rapporté sur tout élément mobile d’aéronef (élément de structure, bec, volet, aérofrein…). Le boulon formé par la vis 15 et l’écrou 16 peut être remplacé par tout élément permettant de maintenir l’arbre 12 entre la première joue 14.1 et la deuxième joue 14.2 de la chape 14. La première collerette 11.5’ et la deuxième collerette 11.6’ peuvent avoir une forme différente de celle décrite, et notamment toute forme définissant une rampe de guidage permettant d’engager le crochet entre le premier épaulement 11.3’ et le deuxième épaulement 11.4’.

Claims

REVENDICATIONS 1. Dispositif (10, 10’) pour le crochetage d’un élément mobile (T) par un crochet (C), le dispositif comprenant une olive (11, 11’) montée mobile en translation sur un arbre (12) entre deux positions extrêmes selon un axe longitudinal (X) de l’arbre, et rappelée dans une position de repos agencée entre les deux positions extrêmes par des moyens de rappel élastique (18.1, 18.2), l’olive étant en outre montée mobile en rotation sur l’arbre (12) autour de l’axe longitudinal dudit arbre. 2. Dispositif (10, 10’) selon la revendication 1, comprenant une chape (14) destinée à être rapportée sur l’élément mobile (T), la chape comportant deux joues (14.1, 14.2) portant chacune une extrémité (12.1,12.2) de l’arbre (12) et entre lesquelles s’étend l’olive (11, 11’). 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel les moyens de rappel élastique comprennent au moins un ressort hélicoïdal (18.1, 18.2) s’étendant entre l’olive (11, 11’) et l’une des joues (14.1, 14.2) de la chape (14). 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les extrémités du ressort (18.1, 18.2) sont chacune emmanchées sur une bague de guidage (19) montée coulissante sur l’arbre (12), les bagues de guidage étant agencées de manière à assurer un guidage du ressort sans contact avec l’arbre. 5. Dispositif (10, 10’) selon la revendication 3, dans lequel les moyens de rappel élastique comprennent un premier ressort hélicoïdal (18.1) s’étendant entre l’une des joues (14.1) et l’olive (11, 11’), et un deuxième ressort hélicoïdal (18.2) s’étendant entre l’autre des joues (14.2) et l’olive (11, 11’). 6. Dispositif (10’) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’olive comprend un corps comprenant une surface externe délimitée par un premier épaulement (11.3’) et un deuxième épaulement (11.4’) définissant ensemble une zone d’accueil du crochet. 7. Dispositif (10’) selon la revendication 6, dans lequel le corps comprend une première collerette (11.5’) et une deuxième collerette (11.6’) formant respectivement le premier épaulement (11.3’) et le deuxième épaulement (11.4’), la première collerette et la deuxième collerette comprenant chacune une surface externe (11.7’, 11.8’) de forme tronconique pour former une rampe de guidage permettant d’engager le crochet entre le premier épaulement et le deuxième épaulement. 8. Trappe (T) d’aéronef équipée d’un dispositif (10, 10’) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7. 9. Atterrisseur (L) d’aéronef équipé d’un dispositif (10, 10’) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7. 10. Aéronef (A) comprenant au moins une trappe selon la revendication 8 ou au moins un atterrisseur selon la revendication 9, le crochet étant fixé à une structure (S) de l’aéronef.